Тест Ryzen 9 9950X3D против R9 9950X, R7 9800X3D и R9 7950X3D: Сила в 3D-кэше!

Весной в мировой ритейл поступили первые процессоры AMD Ryzen 9 с большим 3D-кэшем. Их появление существенно меняет расстановку сил на рынке, потому что раньше получить максимальную производительность от красных можно было либо в рабочих, либо в игровых задачах. Теперь же, при желании, в одном решении можно получить все и сразу, но заплатить за это придется немало. Сегодня рассмотрим бескомпромиссный Ryzen 9 9950X3D за 699 рекомендованных долларов и сравним его возможности с другими интересными оппонентами.

Сначала, хотя бы виртуально, давайте заглянем под крышечку нового CPU и узнаем, как он работает. И здесь первое, о чем следует упомянуть – архитектура ZEN 5. Предусматривает она чиплетный дизайн чипа, в котором количество процессорных ядер может достигать 16 в двух CCD-комплексах по 8 в каждом. На месте также отдельный чип внешних связей (I/O die) и кто-то, возможно, не выдержит и скажет «это же уже было» раньше. Да, но не спешите с выводами.

Во-первых, процессорные ядра, актуального поколения производятся по более усовершенствованному 4-нм техпроцессу TSMC против 5-ти нм у предыдущего. Во-вторых, многие изменения произошли внутри вычислителей, что в итоге, по информации от AMD, позволило получить общий прирост IPC до 16%. Список усовершенствований приводится на отдельном слайде в виде круговой диаграммы, по которой можно понять, что главными целями апгрейдов Zen5 являются серьезные оптимизации кэша первого и второго уровня. Здесь по некоторым пунктам характеристики улучшились довольно существенно.

При этом объем L2 и L3 по сравнению с Zen4 изменений не претерпел, а L1 вырос с 64 до 80 Кб на каждое ядро. Кстати, по отношению к крупнейшему L3-кэшу, следует отметить «косметические» изменения в его структуре, единственное, о чем здесь заявляет AMD – это меньшие рабочие задержки.

Поработали инженеры в 9000-й линейке и над исполнительными блоками. Последние на 50% нарастили количество ALU для операций над целыми числами, на треть увеличилась численность блоков для генерации адресов доступа к основной памяти, возросла скорость операций над числами с плавающей запятой и до 512 бит расширились векторные каналы передачи данных, что для обработки инструкций AVX-512 – именно то.

Механизм предсказания переходов в новом поколении получил увеличенный по объему кэш на всех уровнях и более чем на 60% более широкий стек обратных адресов. Также он способен вдвое быстрее выполнять выборку и декодирование инструкций по такту и сразу предполагать результаты до двух возможных ветвей кода.

Не оставим без внимания по-прежнему упомянутый чиплет ввода/вывода. По основным ТТХ он ничем не отличается от чипа предыдущего поколения. В наличии все тот же контроллер шины Infinity Fabric, контроллер PCI-E с 28 линиями, имеется поддержка USB вплоть до версии 3.2 Gen2 Type-A и 3.3 Type-C, дисплейный контроллер на 4 монитора, встроенная графика на архитектуре RDNA 2.0 с двумя исполнительными блоками и частотой до 2,2ГГц. Из положительных обновлений заметим лишь скорость контроллера ОЗУ, которая по умолчанию была поднята до 5600 мегатранзакций в секунду, против 5200 в процессорах Zen четвертого поколения. Еще из приятного – на слайдах заявлено о поддержке оперативной памяти с частотой вплоть до DDR5-8000.

Теперь до основной головной боли конкурентов – 3D-кэша, который выступает, так сказать, отдельной надстройкой испытуемого чипа. По сути, это общедоступный временный буфер третьего уровня объемом в 64 МБ, но исполнение у него довольно необычное. Ранее, в игровых процессорах AMD, он размещался отдельной плиткой над кристаллом CPU в центральной части с выравнивающими кремниевыми вставками по бокам. Это приводило к проблемам с теплоотводом, так как сами понимаете, процессорным ядрам в таких условиях «дышалось» не слишком комфортно. В результате, отрицательным фактором такого подхода стали не слишком высокие частоты и высокий нагрев 3D-камешков последних поколений. Но с выходом 9000-й линейки ситуация улучшилась, потому что производителю удалось слой 3D-кэша разместить не над, а под кристаллом CPU. Да, это вызвало дополнительные проблемы, связанные с тем, как чипу контактировать с текстолитовой основой, однако с помощью сквозных соединений и меньшей плотности транзисторов дополнительного кэша и ее удалось успешно решить.

У испытуемого процессора чиплетов с ядрами два и с этим связано еще несколько нюансов, о которых нужно рассказать.

Первый – у Ryzen 9 9950X3D связь с игровым кэшем имеет только один из двух чиплетов. То есть формулу L3 для него можно описать тремя числами: 32 плюс 64 плюс 32. Где два по 32 МБ – это традиционный, встроенный кэш, который находится в непосредственной близости к ядерам CPU в каждом из чиплетов, а 64 МБ – это как раз та же плитка, которая располагается под процессором и контактирует с одним из CCD-комплексов.

Второй аспект является прямым следствием первого. По сути, у героя обзора есть два чиплета и три отдельных буфера временной памяти и взаимодействием всего этого добра надо как-то управлять. Для этого компания AMD разработала целый набор драйверов для чипсета на которые возложено выполнение соответствующих функций и с выходом линейки Ryzen 9, последние получили несколько последующих обновлений.

Улучшились функции парковки и распознавания приложений в Windows 10 с включенной технологией VBS (защита ядра системы с помощью аппаратной виртуализации). Напомним, что под словом "паркинг" понимается резервирование ядер отдельного чиплета для выполнения той или иной задачи, при этом второй CCD привлекается к вычислениям только тогда, когда производительности ядер первого блока не хватает. Это очень полезная вещь, особенно для игр, потому что большинство из них не нуждаются в большом количестве ядер и с таким подходом «крутятся» на одном чиплете с минимальными задержками. Для этого правда нужно корректно определить какой тип нагрузки поступает на ядра, но в обновленном пакете AMD Provisioning Packages Service уже можно даже вручную добавлять игры в Windows Game Bar и таким образом определять, что задача игровая, а не рабочая.

Еще из полезного в апдейтах выделим автоматический детект процессора при запуске системы, позволяющий подключить только необходимые функции для конкретной модели CPU. То есть, если Вы, например, изменили в системе Ryzen 7 9800X3D на Ryzen 9 9950X3D, то теперь не нужно заново переустанавливать соответствующие драйверы.

И последнее, на чем делается акцент по данному направлению – AMD Application Compatibility Database. Как можно понять из названия, это база данных для некоторых специфических игр, список Вы сейчас видите на слайде, которые по тем или иным причинам «паркингу» не поддаются. Для них предусмотрена оптимизация по уменьшению доступных потоков отдельно.

AMD Ryzen 9 9950X3D

Вернемся к самому Ryzen 9 9950X3D. Теперь это топовое решение линейки и чего-то еще более мощного в текущем поколении мы вряд ли увидим. Процессор располагает максимально возможным количеством ядер и потоков – 16 и 32 соответственно, и обслуживают их три уровня кэша, о которых мы рассказали ранее.

Рабочие частоты новинки при полной нагрузке на все ядра могут достигать отметки в 4,3 ГГц, а максимально одна из самых быстрых ядер может разгоняться до 5,7 ГГц. С оверклокингом никаких проблем или ограничений нет, поэтому сторонники экспериментов в этой сфере имеют полный зеленый свет. Есть на борту CPU еще и интегрированная графика с 2-мя исполнительными блоками и работают они на частоте до 2,2 ГГц.

TDP процессора составляет не маленькие 170 Вт, при этом показатель реального потребления по сокету (Default Socket Power – CPU PPT) заявлен на уровне 200 Вт.

Оппоненты

В этот раз в качестве оппонентов мы решили использовать только «красные» решения. Ибо топовых противников из противоположного лагеря на руках не было, а наибольший интерес вызвало сравнение с аналогичной, но одночиплетной моделью и топом прошлого X3D-поколения.

AMD Ryzen 7 9800X3D

Первый соперник – Ryzen 7 9800X3D. На его примере, посмотрим, насколько удачно реализована технология парковки ядер подопытного CPU в играх и конечно оценим пользу от большего количества ядер в рабочих приложениях. Хотя этот оппонент по ТТХ – ровно лучшая половинка с 3D-кэшем от Ryzen 9 9950X3D, по частотам разница между процессорами довольно существенная. У 9800X3D они выше в базовом режиме на 400 МГц, однако в бустовом наоборот ниже солидных 500 МГц.

AMD Ryzen 9 9950X

Второй – Ryzen 9 9950X – это, по сути, тот же самый CPU, который мы сегодня исследуем, но лишенный слоя дополнительного L3-кэша в 64 МБ. У него даже рабочие частоты такие же. При этом и TDP идентичной – 170 Вт. С помощью этого процессора узнаем на сколько медленнее он окажется чем новинка, имея всего на 50 долларов меньший рекомендованный прайс.

AMD Ryzen 9 7950X3D

И, наконец, сквозь призму производительности игрового топа прошлого поколения, Ryzen 9 7950X3D, оценим прогресс между поколениями. По численности ядер и потоков этот оппонент нисколько не уступает, впрочем, как и по кэшу второго и третьего уровня. Но есть отличия в объеме L1, которого меньше на 16 КБ на каждом из ядер, есть еще совсем маленький гандикап по базовой частоте в 100 МГц в пользу героя обзора и наконец TDP у 7950X3D ощутимо меньше – на 50 Вт.

Тестовый стенд

Теперь о других компонентах тестового стенда.

Основой платформы для всех камней выступала материнская плата ASUS ROG STRIX X870E-E GAMING WIFI на топовом чипсете.

Охлаждались процессоры 360 мм СЖО ASUS TUF Gaming LC II 360 ARGB.

Для хранения временных данных мы использовали двухмодульный 32-гигабайтный комплект Kingston FURY Renegade DDR5 RGB со скоростью 6400 мегатранзакций в секунду при таймингах 32-39-39 и напряжении 1,4 В. Выглядит ОЗУ современно, плюс для ценителей предусмотрена качественная 12-точечная подсветка.

Операционную систему и вспомогательный софт мы хранили на оптимальном по соотношению цена/возможности M.2 PCI-E 4.0 x4 накопителе Kingston KC3000 на 1 ТБ. Он обеспечивает скорость 7000 МБ/с при считывании и 6000 при записи. А для случайных 4К блоков заявлено до 1 миллиона IOPS.

Чтобы производительность системы как можно меньше упиралась в видеокарту, последнюю мы взяли самую быструю из доступных – немного разогнанную Palit GeForce RTX 4090 GameRock OC.

Питался стенд от киловаттного Seasonic VERTEX GX-1000, энергоэффективность которого соответствует сертификату 80 Plus Gold.

И собрать комплектующие в единую цельную конструкцию позволил корпус ASUS TUF Gaming GT302 ARGB, который имеет четыре дополнительных вентилятора.

Температурный режим

Перед тестами мы предлагаем узнать, как новинка держит тепловой удар.

Без нагрузки все хорошо – около 30°C на обоих CCD-комплексах при общем потреблении до 37 Вт.

Наибольший нагрев в AIDA64 нам удалось добиться в режиме стресса CPU плюс FPU и здесь тоже ничего критичного как для 32-текущего монстра: в среднем 80°C на чиплетах при 195 ваттах от розетки. Частоты тоже достаточно высокие и большинство времени они держались в диапазоне от 4-х до 4,8 ГГц.

В одном из непростых игровых сценариев температуры стали еще более комфортными и не превышали 76°C на самом быстром CCD, при этом сопровождали их частоты около 5,5 ГГц на самых быстрых ядрах.

Синтетические тесты

Проверять производительность новинки поначалу, как обычно, будем в синтетике.

В AIDA64 испытуемый CPU показал, что с оперативной памятью он «дружит» лучше всех оппонентов. И особенно остро это касается Ryzen 7 9800X3D, по чтению и копированию отставшего от лидера на не один десяток процентов. И здесь немаловажный момент. Во время проведения тестов мы заметили, что некоторые участники тестирования выдавали какие-то не совсем логические результаты, поэтому для них было решено изменить профиль DDR5-6400 на DDR5-6000. Такой шаг изменил ситуацию к лучшему, поэтому на графиках Вы сейчас видите лучшие результаты, которые удалось достичь на процессорах при использовании того или иного режима ОЗУ.

Архиватор 7-ZIP нарастил разницу между новинкой и ее одночиплетным аналогом до 90% при декомпрессии данных. При сжатии преимущество несколько меньше, но оно тоже впечатляет. Что касается других преследователей, то они отстали не на много: 9950X на 6%, а 7950X3D на 3-9% быстродействия.

Cinebench 2024 при погрузке на одно ядро, на одну строчку поставил оба актуальных топа с 3D-кэшем и без. Вдвоем они обогнали 9800X3D на 5%, а 7950X3D на 14% баллов.

В многопоточном режиме чудодейственный дополнительный буфер L3 позволил герою обзора обогнать обычную X-модель на 6%. При этом аналога предыдущего поколения он обогнал на те же 14%, как и в однопоточном сценарии. 9800X3D снова позади, что логично, учитывая наименьшее количество ядер среди участников. Его результат скромнее на 42%, чем у новинки.

Geekbench 6 расстановку сил особо не изменил, кроме заметного сокращения гандикапа между объектом тестирования и его одночиплетным аналогом с 42 до 20 процентов баллов.

В качестве видео рендера на этот раз выступала Corona 10, которая свою основную задачу способна выполнять только на CPU. И здесь ситуация следующая. Испытуемый процессор самый лучший, ему в спину с отставанием на 6% дышал аналог без 3D-кэша, 7950X3D оказался сзади уже не на один корпус – на 19%. И совсем где-то там далеко в тумане виднелся силуэт 9800X3D. Его герой обзора обогнал немного больше, чем на 80%!

А вот в наборе профессиональных задач PugetBench for Creators, 8-ядерная версия показала себя довольно неплохо. Проигрыш в DaVinci Resolve двухчиплетному чипу 12%, а в Adobe Premiere Pro и того меньше – 9%. При этом в Photoshop ее результат даже лучше, хотя и на величину в пределах погрешности. Между обеими моделями 9950 в данном сценарии можно сказать паритет, разницу в реале Вы вряд ли ощутите. Что же касается 7950X3D, то он гораздо медленнее возился только с редактированием фото – на 11,5% чем новинка.

Geekbench AI при вычислениях с помощью ONNX и OpenVINO стал приятной неожиданностью для Ryzen 7 9800X3D. Он в данном наборе бенчмарков оказался безоговорочным лидером и в некоторых сценариях даже подопытный CPU ему удалось опередить не один десяток процентов.

Игровые тесты

Теперь исследуем еще одну, не менее важную сферу применения нового CPU – игры. Все проекты тестировались в Full HD, чтобы как минимум производительность системы зависела от видеокарты. При этом настройки графики выбирались максимальными для большего соответствия реальным условиям использования ПК.

Первый тайтл, Assassin's Creed Shadows – это пример того, как все камешки ведут себя в ситуации, когда производительность системы в первую очередь упирается в видеокарту. Ведь на «ультрах» новый Ассасин по умолчанию включает RT, с которым даже RTX 4090 справиться не легко. Что касается результатов, то они прогнозируемы и отличаются друг от друга на плюс-минус 1-3 FPS при средних более сотни. Так что констатируем, что ничего чрезвычайного в данном случае не случилось.

В Baldur's Gate 3 видеокарта уже узким местом не выступала, поэтому и графики гораздо интереснее. По ним подопытный CPU возглавил рейтинг по средней частоте кадров, но сильно оторваться от 9800X3D ему не удалось – плюс 2,5%. Третья ступенька за игровым топом прошлого поколения – минус 17% частоты кадров. А отсутствие 3D-кэша у 9950X сравнимо с тем, что в паре с ним работал значительно более медленный графический ускоритель. Его 3D-модель обогнала на невероятные 60% средней частоты кадров.

В Counter-Strike 2 что-нибудь интересное в противостоянии оппонентов выделить трудно. Все процессоры обеспечили более 500 средних FPS и единственным, кому все же удалось как-то выделиться на фоне соперников, стал герой обзора с преимуществом в 6% над ближайшим из преследователей в лице Ryzen 7 9800X3D.

Еще одной игрой, которой очень понравился дополнительный кэш у процессоров, оказалась Cyberpunk 2077. Однако в отличие от Assassin Creed, здесь одночиплетный 9000-ник вдруг обскакал Ryzen 9 9950X3D на 4%. В свою очередь, аналог предшественника последний одолел довольно легко – плюс 17,5% среднего FPS, а для 9950X вывод такой – нет 3D-кэша, нет и более 30% FPS.

Красивая Kingdom Come: Deliverance II на максималках тоже нагрузила работой видеокарту под завязку. Как следствие, и в данном тайтле процессоры выстроились почти в одну линию с несколькими кадрами разницы при средних более 170-ти. Несколько больше просел 9800X3D, но в реальном геймплее только мониторинг способен почувствовать разницу.

 

Игра S.T.A.L.K.E.R. 2: Сердце Чернобыля даже на «эпическом» пресете с DLAA-сглаживанием в видеокарту не упиралось, и полученные результаты участников она с абсолютно равной производительностью разделила на два лагеря: 3D-модели актуальной линейки и Ryzen 9 9950X плюс 7950X3D. А дальше все просто, первые положили вторых на лопатки одной левой, обеспечив на 22% быстрее обновление дисплея.

Финальным победоносным аккордом новинки стала Total War Saga: Troy, очень любящая многопоточные CPU. 16-ядерники Ryzen 9 9950X и 7950X3D снова в паре и без особых напряжений справились с 9800X3D, обогнав последнего более чем на четверть средней частоты кадров, а 3D-кэш героя обзора в этой средневековой стратегии забросил средний счетчик еще выше – на дополнительные 23%.

Итоги

В итоге можно сказать, что Ryzen 9 9950X3D, пожалуй, стоит каждой вложенной в него копейки. Ибо производительность он обеспечивает просто бескомпромиссную, по крайней мере внутри красного лагеря.

Часто в рабочих задачах ему не хватало буквально пары десятков процентов производительности, чтобы опережать свою половинку, Ryzen 7 9800X3D, в два раза! При этом в играх «паркинг» процессорных ядер, по нашему опыту, работает корректно, поэтому противостояние между этими процессорами оказалось ожесточенным, с преимуществом одного или второго. Да, разница в рекомендованной стоимости в более чем 200 долларов большая, но на наш взгляд она того стоит, если есть потребность не только в развлечениях.

Обычная модель Ryzen 9 9950X в профессиональном софте показала себя либо на уровне, либо на 6% хуже. Однако в играх разница с испытуемым CPU просто космическая и иногда может достигать не совсем приличных величин – до 60% частоты обновления экрана. Для тех, кто в своей рабочей деятельности предполагает еще и приятный отдых, Ryzen 9 9950X3D однозначный «маст хев». И 50 долларов ни в коем случае не должны стоять на вашем пути, особенно если у вас уже есть 550.

Аналог-предшественник Ryzen 9 7950X3D в прикладном программном обеспечении также не оказался боксерской грушей, хотя в некоторых случаях его производительность была более скромной на 15-20%. В играх ситуация аналогичная и здесь не редко можно недосчитаться примерно столько же процентов частоты кадров. Рекомендованная стоимость этого CPU идентична новинке, но рынок уже скорректировал ее примерно на 150 долларов в меньшую сторону, если ориентироваться на минимальные ценники. Поэтому считаем его неплохим вариантом, если требуется сэкономить.

В результате, мы поражены производительностью рассмотренного процессора Ryzen 9 9950X3D, потому что его возможностей с головой хватит почти для всех требовательных пользователей и профессионалов.

Автор: Алексей Ерин